一個(gè)dsp高手的成長(zhǎng)之路

1、一個(gè)DSP高手的成長(zhǎng)之路我是已經(jīng)從事DSP開(kāi)發(fā)有幾年了，看到許多朋友對(duì)DSP的開(kāi)發(fā)非常感興取，我結(jié)合這幾年對(duì)DSP的開(kāi)發(fā)寫(xiě)一寫(xiě)自己的感受，一家之言，歡迎指教。我上研究生的第一天起根據(jù)老板的安排就開(kāi)始接觸DSP，那時(shí)DSP開(kāi)發(fā)在國(guó)內(nèi)高校剛剛開(kāi)始，一臺(tái)DSP開(kāi)發(fā)器接近一萬(wàn)還是ISA總線的，我從206開(kāi)始240、2407A都作過(guò)產(chǎn)品，對(duì)5402、2812、5471在產(chǎn)品方案規(guī)劃制定和論證時(shí)也研究過(guò)。由于方向所限對(duì)6X、8X系列沒(méi)有接觸。我發(fā)現(xiàn)

2、在國(guó)內(nèi)無(wú)論在公司或高校許多地方為了加快開(kāi)發(fā)周期往往把一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)分為硬件和軟件兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立部分，由不同的人完成。這在具有一定技術(shù)和管理基礎(chǔ)的公司，由總設(shè)計(jì)師統(tǒng)一規(guī)劃協(xié)調(diào)，分任務(wù)并行完成的情況下是可行的，也是符合現(xiàn)代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)規(guī)律的。但是在高校人員的流動(dòng)很大，研究生的有效科研時(shí)間很短、基礎(chǔ)差（許多研究生起步時(shí)對(duì)電熔、電阻、三極管的分類(lèi)和選型都很困難，我也是這樣過(guò)來(lái)的）更不用說(shuō)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)了，況且許多老板自己也不太懂，師兄有自己的任務(wù)，他們搞

3、明白時(shí)也畢業(yè)了。在許多高校做DSP就是找一個(gè)算法加到自己的主程序里，在板子上跑一下，基本達(dá)到效果就可以了，至于可靠性是次要的，產(chǎn)業(yè)化無(wú)從談起，這已經(jīng)算不錯(cuò)的了。其實(shí)我覺(jué)得一個(gè)系統(tǒng)的完成，系統(tǒng)的規(guī)劃是最重要的，在規(guī)劃時(shí)對(duì)硬件設(shè)計(jì)的知識(shí)和認(rèn)識(shí)是決定性的，它可以讓你知道什么是可行的，什么是不可行的，當(dāng)你同時(shí)具有軟件設(shè)計(jì)能力時(shí)，就可以合理的分配系統(tǒng)功能，完成使用VHDL進(jìn)行系統(tǒng)行為描述－—系統(tǒng)功能劃分——系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這樣的自頂向下的設(shè)計(jì)規(guī)劃流

4、程，成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)專(zhuān)家、項(xiàng)目經(jīng)理，否則只是硬件工程師、軟件工程師。無(wú)論作51、196、還是DSP都是這樣。下面分別談?wù)勎覍?duì)硬件和軟件設(shè)計(jì)的感受硬件設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，國(guó)內(nèi)和國(guó)外產(chǎn)品的差距往往是硬件設(shè)計(jì)水平高低決定的，任何軟件設(shè)計(jì)思想沒(méi)有可靠的物理載體都是空中樓閣，紙上談兵。學(xué)校的研究生很多都想避開(kāi)硬件設(shè)計(jì)，對(duì)于一個(gè)全新的設(shè)計(jì)與其說(shuō)不屑不如說(shuō)不敢。試想一下燒幾個(gè)片子的壓力要比跑飛幾段程序的壓力大的多，尤其是功率器件，一旦燒掉，弄不好火光沖

5、天，人的自信都沒(méi)了。況且改一次板周期長(zhǎng)，經(jīng)費(fèi)高，還不知行不行。其實(shí)在國(guó)外實(shí)力一般的公司也是盡量避免硬件的更新設(shè)計(jì)，產(chǎn)品一旦定型往往通過(guò)軟件升級(jí)，這是公司的發(fā)展策略，對(duì)個(gè)人而言物以希為貴，培養(yǎng)一個(gè)硬件設(shè)計(jì)師往往要比軟件設(shè)計(jì)師時(shí)間長(zhǎng)花費(fèi)多。在設(shè)計(jì)dsp硬件時(shí)，開(kāi)始設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)板，系統(tǒng)按功能分板設(shè)計(jì)調(diào)試，注意分板電路的穩(wěn)定性可能不如整板電路，要多加入抗干擾環(huán)節(jié)，分板間的引線包括電源線地線要短，盡量在10公分以內(nèi)，實(shí)在不行加入光耦隔離、采用隔離

6、電源。切記電源線、地線的干擾遠(yuǎn)比信號(hào)干擾對(duì)系統(tǒng)的危害大得多，又常常被人忽視。電路板工作正常的先決條件就是電源正常！當(dāng)分板電路正常后再更居情況設(shè)計(jì)整板電路。在調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一定要找到原因解決，即使是飛線，割線，不要寄希望于下一板改了再看，除非原理性錯(cuò)誤。每一個(gè)功能環(huán)節(jié)多準(zhǔn)備幾套方案。DSP的選型要根據(jù)系統(tǒng)功能而定，2000是一個(gè)功能比較全的控制器，但運(yùn)算性能相對(duì)低，但目前大部分控制類(lèi)、家電類(lèi)包括中低層次的工業(yè)總線通信產(chǎn)品足夠了，281X

7、不錯(cuò)但太貴，而且開(kāi)發(fā)技術(shù)不成熟。54XX更像一個(gè)協(xié)處理器，其實(shí)高端產(chǎn)品5471就很好，功能完，但BGA封裝對(duì)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)有一定難度。如果沒(méi)有從事過(guò)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的朋友其實(shí)可以從51看起，許多思想是共通的，51很經(jīng)典沒(méi)有哪一款微microcontroller了。相比之下，DSP除了比單片機(jī)多了更豐的外設(shè)接口（SPISCI、CAN、PWM、CAP、QEP等等），他就是一塊單片機(jī)，只不過(guò)在單片機(jī)來(lái)說(shuō)你要另加芯片的工作，DSP全部把它做在一塊芯片

8、去了，我現(xiàn)在看DSP也真就這么簡(jiǎn)單。前面有人提到DSP主要是做算法，這句話有一定的片面性：TI有很多系列的DSP，現(xiàn)在主流的DSP主要為2000系列、3000系列、4000系列、5000系列、6000系列。除了2000與5000系列是定點(diǎn)DSP外，其余的均為浮點(diǎn)系列。TI的2000系列主要長(zhǎng)處是在用于控制系統(tǒng)，因?yàn)樗馁Y源非常豐富，前面提到，在控制系統(tǒng)中用到的一些外設(shè)2000系列均在片內(nèi)集成了。TI的5000系列主要長(zhǎng)處是用于數(shù)字信號(hào)的

9、算法處理，這里所講算法處理主要是指在數(shù)字信號(hào)處理時(shí)的一些算法，如FIR、IIR、FFT等等。5000系列的DSP的速度比2000快，2407最快只能到40M，2800系列除外，5410的DSP可以達(dá)到160M，如現(xiàn)在我們主要用來(lái)做數(shù)字信號(hào)方面的處理以及簡(jiǎn)單的靜態(tài)圖像處理等這樣一些在資源需要處于中等的一些算法。TI的6000系列主要是用在實(shí)時(shí)圖像處理，這個(gè)就更則重于算法處理。一般的硬件很少自制，我們是用TI的DSK板再加上自主板相結(jié)合。使

10、CC語(yǔ)言編寫(xiě)基于DSP程序的注意事項(xiàng):1、不影響執(zhí)行速度的情況下，可以使用c或cc語(yǔ)言提供的函數(shù)庫(kù)，也可以自己設(shè)計(jì)函數(shù)，這樣更易于使用“裁縫師”優(yōu)化處理，例如：進(jìn)行絕對(duì)值運(yùn)算，可以調(diào)用fabs()或abs()函數(shù)，也可以使用if...else...判斷語(yǔ)句來(lái)替代。2、要非常謹(jǐn)慎地使用局部變量，根據(jù)自己項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的需要，應(yīng)盡可能多地使用全局變量和靜態(tài)變量.3、一定要非常重視中斷向量表的問(wèn)題，很多朋友對(duì)中斷向量表的調(diào)用方式不清楚。其實(shí)中斷向量

11、表中的中斷名是任意取定的，dsp是不認(rèn)名字的，它只認(rèn)地址??！中斷向量表要重新定位。這一點(diǎn)很重要。4、要明確dsp軟件開(kāi)發(fā)的第一步是對(duì)可用存儲(chǔ)空間的分析，存儲(chǔ)空間分配好壞關(guān)系到一個(gè)dsp程序員的水平。對(duì)于dsp，我們有兩種名稱(chēng)的存儲(chǔ)空間，一種是物理空間，另一種是映射空間。物理空間是dsp上可以存放數(shù)據(jù)和程序的實(shí)際空間（包括外部存儲(chǔ)器），我們的數(shù)據(jù)和程序最終放到物理空間上，但我們并不能直接訪問(wèn)它們。我們要訪問(wèn)物理空間，必須借助于映射空間才行

12、??！但是映射空間本身是個(gè)“虛”空間，是個(gè)不存在的空間。所以，往往是映射空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際的物理空間，有些映射空間，如io映射空間，它本身還代表了一種接口。只有那些物理空間映射到的映射空間才是我們真正可訪問(wèn)（讀或?qū)懀┑拇鎯?chǔ)空間。5、盡可能地減少除法運(yùn)算，而盡可能多地使用乘法和加法運(yùn)算代替。6、如果ti公司或第三方軟件合作商提供了dsplib或其他的合法子程序庫(kù)供調(diào)用，應(yīng)盡可能地調(diào)用使用。這些子程序均使用用匯編寫(xiě)成，更為重要之處是通過(guò)了tms